程义
东周时期诸侯争霸、战争频仍，兵器质量直接关系战争胜负，加之当时王公贵族大兴佩剑之风，兵器铸造技术迅速提升，其中尤以吴越兵器冠绝一时。
《周禮·考工记》载：“吴粤越之剑，迁乎其地而弗能为良。”《庄子·刻意》载：“夫有干越之剑者，押而藏之，不敢用地，宝之至也。”出土文物也证明，吴越诸侯拥有的铜兵器确实精湛无比，特别是1965年越王勾践剑和夫差矛相继在湖北出土后，由于其独特的装饰工艺和异常良好的保存状态引起考古文物界和科技界的极大兴趣。复旦大学、中国科学院、北京科技大学、上海博物馆等单位使用最新的科技装备对其展开了持续研究。
我们通常将复合剑、剑首同心圆、菱形纹称为“吴越铸剑三绝”。随着无损检测手段的发展，特别是CT技术的应用，“吴越三绝”的研究又有了新的进展。
复合剑
所谓复合剑，是指剑脊与剑刃用不同配比的青铜合金二次铸造剑身的青铜剑。青铜是铜、锡、铅的合金，铅在合金中占比例很小，合金的柔韧性、硬度是由铜与锡的配比决定的。当时铸造匠师已经熟练掌握铸造不同器物所要求的铜锡合金配比，《周礼·考工记》载：“金有六齐（剂）：六分其金而锡居一，谓之钟鼎之齐；
五分其金而锡居一，谓之斧斤之齐；
四分其金而锡居一，谓之戈戟之齐；
三分其金而锡居一，谓之大刃之齐；
五分其金而锡居二，谓之削杀矢之齐；
金锡半，谓之鉴燧之齐。”复合剑铸造时，先用含锡量较低的青铜合金铸剑脊，这部分合金韧性强，不易折断，但硬度低，剑脊两边留有榫头；
之后用含锡量较高的青铜合金包住榫头铸成剑身，这部分的合金硬度高，开刃后特别锋利，但易折断。由两种合金结合铸成的剑同时具备了外锐内韧、刚柔兼备的特点。
复合剑的剑脊因含锡量较低，呈现红黄色，剑身含锡量较高，呈现黄白色，一剑双色，所以一般又称其为“双色剑”。《吕氏春秋·别类》相剑者曰：“白所以为坚也，黄所以为牣（韧）也，黄白杂，则坚且牣，良剑也。”这是古人的观测结果，和现在发现的复合剑基本相同，只是因为氧化层的缘故，我们看到的色差没有那么强烈。
通常认为复合剑的低锡部分为剑脊及榫头，但上海博物馆丁忠明团队对山东新泰周家庄战国早期齐国墓出土的2把青铜复合剑进行了内部结构、制作工艺、合金技术、金相组织等方面的研究。结果表明，虽然技术原理和传统的复合剑相同，但其低锡区的位置分布不同于一般复合剑，显示出更为复杂的结构。
这2把青铜复合剑也是采用低锡合金和高锡合金两种材料复合而成，但与吴越特色青铜复合剑制作技术有一些差异：低锡区设置在剑脊与剑刃之间，剑身上不同部位的截面结构呈现出4个燕尾槽形、2个六边形、1个哑铃形3种形式，使得低锡与高锡两种合金结合得浑然一体，更为牢固。成分上，新泰复合剑的低锡区采用约4%的Cu-Sn合金，取更高的延伸率以提高剑的整体韧性；
高锡区采用含Sn17%以上的Cu-Sn-Pb合金，取其高的强度和硬度，以提高剑的锋利程度，在使用中具备更好的砍杀性能。这一研究结果表明，东周铸剑师们已经能够在既有技术原理的指导下，自由设计铸件结构。
同心圆纹
剑首同心圆指位于剑首端部的同心圆装饰，由厚度0.3—0.8毫米、间距0.3—1.2毫米不等的多圈薄壁凸棱组成。勾践剑的剑首同心圆为11层，有的多达13层。通常在同心圆的槽底分布着极细的凸起的栉齿纹。
如此精细严密的薄壁同心圆，槽底又有凸起的细绳纹，这种装饰即使在现代亦十分难加工，那么在2000多年前又是如何制成，这令研究金属工艺史的学者们困惑不解。如果薄壁同心圆是采用类似车削的方法制成，但当时不可能有车削青铜的工具，何况槽底的绳纹车削时无法制出；
如果是失蜡铸造成形，则必先制造一件与剑首形状相同的蜡模，方可制范铸出青铜剑首，然而制蜡模时由于模型无法排气，蜡模既难成形，又无法脱模，何况此模型亦难以制作，不可能是剑首成形方法；
如果是组合陶范铸造法铸成，那么必须探索陶模或陶范是如何制成的。
上海博物馆谭德睿团队对多件剑首考察发现，薄壁同心圆凸棱的槽底有凸出的绳纹，表明剑首同心圆应是铸造成形，而不是由青铜车削而成；
剑首与剑茎表面色泽不同，且有铸接痕迹，表明剑首系单独铸成。
薄壁同心圆凸棱的同心度之高，表明其陶模或陶范的制造可能应用了类似轮制法的成形工艺。若用车板轮制法先车制剑首陶模，经焙烧强化后，由此陶模翻制剑首陶范，脱模时一圈圈的薄壁极易使陶范断裂，说明此法无可操作性；
若用车板轮制法直接车制出剑首内范，不仅一圈圈薄壁陶范不易断裂，且可在此一圈圈陶范顶部刻下凹绳纹，即可铸出凸起的绳纹，此法最有可能成形。据此分析，古人很可能不制作陶模，而是用车板轮制法直接车制出剑首范。
一般认为，要保持铜液的高流动性，必须采用独特的合金配方，然后采用预制和套接技术将剑首和剑体连接在一起。大部分的同心圆剑首也确实如此。但最近丁忠明团队对山东新泰周家庄出土青铜剑的研究，给我们提供了新的认识。
该团队采用X射线探伤机、CT检测3把同心圆剑首，检测结果显示，3把同心圆剑首采用了2种铸造技术——浑铸技术和铸接技术。其中M61：3采用了混铸技术，M24：2采用2段式铸接，M1：55采用3段式铸接成形。另外CT扫描发现，同心圆剑首铸件的榫头分为主榫头和次榫头，主榫头用于附件与主体的牢固连接，次榫头用于防止附件的脱落。主、次榫头设计独特、合理、规范，独具匠心。设计结构的重现有助于对古代连接技术有一个更为全面、精确的了解，同时认识到古代工匠简易、实用的设计理念。
菱形纹
菱形纹是东周兵器表面的一种装饰，多由双线交叉构成，至锋部菱形逐渐缩小，大多数线条匀称规整，仅在个别兵器上偶见划线不准而不在一直线上的现象。线条交叉处又饰有多种形状的图形，或直线、或菱形、或椭圆。经氧化以后纹饰呈暗黑色，所以有时候也被称为“菱形暗格纹”。
最早注意中国青铜兵器表面现象的外国学者可能是法国考古学家卫松（AndreVaysonde Pradenne）。1922年，他在法国考古学杂志上发表周代铜戈等兵器的化学成分，并认为“菱形暗格纹”可能是外镀形成。20世纪三四十年代，中国兵器史研究先驱周纬先生也注意到这一现象。20世纪70年代，美国华盛顿佛利尔艺术馆、加拿大多伦多大学、复旦大学和北京钢铁学院等单位开展了初步研究工作。
佛利尔艺木馆的齐思（f W.T.Chase）博士和多伦多大学的弗兰克林（U.M.FrarkLin）教授等对菱形纹饰矛进行了化学成分和金相分析，并对其形成工艺进行了推测，认为纹饰是采用植物酸或酸性天然盐进行蚀刻，然后运用某种浸取或渗透工艺形成。复旦大学等单位通过X荧光非真空分析方法对越王勾践剑的基体与纹饰进行成分分析，证实基体为锡青铜，纹饰为含锡较高的铜合金，认为剑身花纹为硫化处理形成。2000年上海博物馆谭德睿团队对菱形暗格纹研究并发表成果：通过铸造成型法、表面激冷法、表层合金化工艺、擦渗工艺、热浸渗工艺、金属膏剂涂层等工艺对纹饰进行模擬实验，经多种模拟试验筛选后，确认金属膏剂涂层工艺能在青铜兵器基体上形成表面反应层，该层中的细晶结构和成分与文物标本非纹饰区表层的细晶区中的结构和成分一致，是一种符合当时条件的表面细晶技术。由此判断，该工艺为东周时期采用的菱形纹饰处理工艺，将金属膏剂规则地涂覆于剑的表面，经处理后，无膏剂的部分仍呈现锡青铜的黄色，有膏剂的部分因含有较高的锡而呈现银白色，由此可知当时制成的是表面呈黄白相间的美丽纹饰。
但这一研究成果受到青铜器范铸专家董亚巍研究员等人的质疑，他们认为青铜剑或矛的菱形纹饰制作方式分为三种，一种在剑体表面铸出菱形纹的凹槽后焊入锡料，望山一号墓的越王勾践剑即如此，其制作工艺与大多数商周青铜礼器上阴刻纹饰及铭文的制作方法一样，通过粘贴泥条、泥片来完成菱形纹饰制作。具体方法是先用毛笔或画针在剑范表面起稿，然后用泥条、泥片照稿粘贴到泥范表面，铭文的制作与此相同。两块范都制作完成后，对合好并外糊草拌泥，经阴干、焙烧成陶范，浇铸后即得到具有凹槽式菱形纹饰及铭文的剑体。铸好剑体之后，在凹槽内填入锡料，打磨后即可呈现出菱形纹饰。越王勾践剑采用此法制作菱形纹，是当时普遍应用的常规技术，是与时代同步的。
第二种是剑铸好并加工后，用毛笔蘸着某种液体在剑体表面描绘出的菱形纹，安庆博物馆藏纹饰剑即属这种，纹饰为黑色，微观下纹饰区与非纹饰区在一个平面。
还有一种可能采用了刻蚀法制作菱形纹饰，微观下非纹饰区低于纹饰区。谭德睿团队研究的“金属膏剂涂层工艺”可能性不大。
关于错金铭文制作工艺，实际操作时，如果先填锡后错金，铭文槽确实会被锡占满，但因为锡的硬度很低，再刻出槽来并不成问题。所以这一点并不需要考虑，更不是勾践剑的设计缺陷。纹饰区塌陷的问题，承蒙上海博物馆丁忠明兄告知，他做过相应实验，当温度和时间适合时，锡会渗入剑体内部而形成塌陷。
到目前为止，已经基本否定了“硫化说”和“植物酸腐蚀”的可能，通过科技手段也已确认纹饰是由高锡合金形成，争议的焦点是如何制作或者二次加工纹饰的问题。谭德睿团队通过模拟古代工艺，经过筛选和比对，认为通过金属膏剂涂层工艺可以获得和古剑一致的装饰效果。而董亚巍团队对此表示反对，并提出了铸槽填锡的方式可能是菱格纹的技术路线，由于董亚巍团队没有进行实验，这一路径是否可行，尚需进一步验证。
目前仅凭肉眼观察和触摸，我们就可以直观地发现菱格纹兵器似乎各有不同，丁忠明对新泰周家庄两柄菱格纹剑做的金相测试也有不同。这当然可以归结为同一工艺某个环节如温度、时间把控不一所致，也可能是埋藏条件等因素的影响。但我们参照对早期“错金”器的研究，包含“刻槽错金”“金汞剂鎏金”“贴金箔”三种技术路线。而这些现成技术会不会影响或启发匠师们对菱格纹技术不断改进？周边地区会不会采取不同的技术路线对吴越菱格纹进行仿制呢？这些都是需要考虑的问题。解决这个问题还需大量的标本和测试，特别是对断面的检测尤为关键，有无预留的槽状结构，在断面应该可以看到。因此目前，我们只能说菱格纹是一种高锡合金技术形成的纹饰，但技术路线尚需继续探讨。
至于青铜剑表面二次加工形成高锡纹饰，不外两条路径：其一，直接在剑坯表面涂画纹饰，然后加热渗入剑坯；
但两面均有纹饰，如何保证高温熔融状态下锡液的流向，特别是朝下的一面，锡液很容易淌失殆尽，值得进一步讨论。其二，在类似外范的陶泥上按照剑坯和花纹的形状刻好浅槽，将锡料填在槽内，然后将剑坯夹在两块范之间入炉焙烧，以类似渡稿的方式将花纹过到剑坯上。无论如何，古代匠师技术路线一定是简便可行的，不会太复杂，期待更多的测试和实验最终能解决这一谜团。
本文完成后上海博物馆丁忠明兄审阅了全文，并作了进一步修改，部分图片由丁忠明兄提供，苏州博物馆姚晨辰兄协助拍摄了本馆照片，在此谨表谢忱！
（作者为苏州博物馆副馆长、研究员）
